SU506835A1 - Регул тор переменного напр жени дискретного действи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электротехнИКи и может быть использовано при соз- даани регул торов переменного тока с широким диапазоном регулировани  выходного напр жени .

Известны регул торы переменного напр жени , содержащие силовой трансформатор, вторичные обмотки которого коммутируютс  полупроводниковыми ключами и выполнены при по двоичного р да: Е; 2Е; 4Е; «+1.

Недостатками таких регул торов  вл етс  то, что регулировочные обмотки трансформатора выполнены электрически разв занными, что приводит к увеличенному числу выводов на трансформаторе и усложн ет его конструкцию . Все полупроводниковые ключи в таких регул торах выбираютс  па полный ток нагрузки , а число ключей, одновременно обтекаемых полным током нагрузки, велико, что, естественно, приводит к увеличению потерь и дополнительному усложнению схемы управлени  регул тором, кроме того, подобные схемы не позвол ют использовать регулировочные обмотки дл  питани  различных вспомогательных устройств (вольтодоба1вочных трансформаторов).

Дл  уменьшени  числа одновременно обтекаемых током полупроводниковых ключей и уменьшени  числа отводов трансформатора, в

предлагаемом регул торе р д иапр жении, соответствующий числам 1, 2, 4, 8, посредством делени  витков двух регулировочных обмоток преобразуетс  в р д 1, 1, 1, 4, 4, 4, причем регулнровочные обмотки включены последовательно и от каждого соединени  этих обмоток выполнены отводы. Эти отводы с помощью полупроводниковых ключей соединены с выходными зажимами следующим образом: средний отвод с номон1,ью двух полупроводниковых ключей присоединен к общим выходным зажимам, все отводы, лежащие по другую сторону, - ко второму выходному зажиму. Регулировочные отводы с помощью полупроводниковых

ключей могут нр соедин тьс  к выходным зажимам трансформатора, и тем самым производитс  ступенчатое регулирование напр жени . При указанном соотношении между витками регулировочных обмоток трансформатора така  схема обеспечивает 16 ступеней выходного напр жени  и при том же количестве ключей, что и в известных устройствах, позвол ет сократить количество отводов на трансформаторе и вместе с тем уменьшить

число одновременно обтекаемых током еагрузки полупроводниковых ключей.

Дл  сокращени  числа силовых полупроводниковых ключей при заданном числе уровней выходного нанр жени  в схеме используетс  вольтодобавочный трансформатор, вторична  обмотка которого выключена последовательно € нагрузкой, а первична  при вспомогательных маломощных полупроводниковых ключей подключена к отводам регулируемого трансформатора.

К каждому из отводов подключены два ключа, причем один присоединен к одному концу первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора, а другой - ко второму «онцуУказанное включение позвол ет получить на его обмотке напр жение любой ступени и любой пол рности, что, в свою очередь, позвол ет разбить диапазон одной ступени главного-трансформатора на 2п-1 уровней.

образом, полное число Л синусоидальных уровней выходного напр жени  равно

/V (г - 1) (2« - 1) + (« - 1) -г 2п (п - 1),

где п - число уровней, получаемых путем переключени  отводов обмотки регулируемого трансформатора.

Схема предлагаемого регул тора показана на чертеже. Регул тор состоит из регулируемого трансформатора I, первична  обмотка 2 которого присоединена к сети. Вторична  обмотка трансформатора имеет отводы 3-9, подключаемые силовыми полупроводниковыми ключами 10-17 к выходным зажимам.

Напр жени  между отводами определ ютс  следующими равенствами:

и,, - и,, и,, : Е- и,, и,, :--. и,, 4Е,

где Е - напр жение единичной ступени регулируемого трансформатора.

К этим же отводам через маломощные полупроводниковые ключи присоединена первична  обмотка вольтодобавочного трансформатора 32, а вторична  его обмотка 33 включена последовательно с нагрузкой 34.

Схема управлени  35 и датчик 36 обеспечивают переключение полупроводниковых ключей в моменты времени, исключающие возникновение коротких замыканий.

Регул тор работает следующим образом.

При любом из 16 возможных напр жений включены только два ключа: один из группы 10-13 и другой из группы 14-17. Нулевое напр жение получаетс  при замкнутых ключах 13 и 14. Напр жение следующих трех ступеней получаетс  замыканием одного из ключей 12, И или 10 вместо ключа 13. Следующие четыре ступени получают поочередным включением .ключей 13-10 при замкнутом ключе 15 вместо ключа 14. Включа  вместо ключа 15 поочередно ключи 16 и 17, получают следующие две серии по четыре уровн  в каждой.

Сочетание работающих силовых ключей на каждом уровне приведено в таблице I.

Таблица I

Регулирование напр жени  в пределах каждой ступени выполн етс  при помощи вольтодобавочного трансформатора. Первична  его обмотка ключами 18-31 может подключатьс  на любое напр жение регулируемого трансформатора. Ноэтому к напр жению любой ступени главного трансформатора можно добавить или вычесть из него 15 разВ таблице 2 показан пор док работы ключей при использовании вольтодобавочного трансформатора в режиме добавлени  напр жени , в таблице 3 - при работе его в режиме вычитани .

Следовательно, схема предлагаемого регул тора позвол ет получить 480 уровней синуличных напр жений, что позвол ет разбить диапазон одной ступени на 30 уровней. Комбинации работающих ключей вольтодобавочного трансформатора, соответствующие каждому уровню одной ступени приведены в таблицах 2 и 3, где EI - единична  ступень, получаема  при помощи вольтодобавочного трансформатора.

Таблица 2

соидального выходного напр жени  при ;г 16. Нри необходимости, число уровней может быть уменьшено за счет последовательного сокращени  числа регулируемых обмоток с числом витков, соответствующих крайним -правым числам р да, и соответственно сокращени  числа полупроводниковых ключей.

Claims (2)

1. Регул тор переменного напр жени  дискретного действи , содержащий трансформатор с секционированной вторичной обмоткой, у которой число витков Каждой секции выбрано в соответствии с двоичным числовым р дом, а отводы св заны с полупроводниковыми ключами, и вольтдобавочный трансформатор , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  числа одновременно обтекаемых током полупроводниковых ключей и уменьшени  числа отводов трансформатора, названный двоичный р д образован числами 1, 1, 1,4,

W

Таблица 3

4, 4, причем средний отвод через два из упом нутых ключей присоединен к обоим выходным зажимам, все отводы, лежащие по одну сторону от него, присоединены через соответствующие -ключи к одному из выходных зажимов , а все отводы, лежащие по другую сторсну - к другому зажиму.

2. Регул тор по п. 1, отличающийс  тем, что первична  обмотка вольтодобавочного трансформатора св зана с секци ми вторичной обмотки трансформатора через вспомогательные маломощные управл емые ключи.

33